導波雷達液位計在檢測液位時采用的是時域反射（TDR）原理，信號的傳輸介質是同軸電纜和導波桿，可以認為導波雷達液位計進行液位檢測是基于傳輸線的特性的。以下簡要介紹 TDR 的原理。

  同軸電纜和導波桿是比較常用的信號傳輸線，我們可以把它等效為理想的雙導線傳輸線，由相同的很多小的部分組成，每個小的部分又由很多的電阻 R、電容C、電感 L 和電導 G 等元件一起組成，并且同軸電纜和同軸導波桿的特性阻抗在每處都是一樣的。

  同軸電纜等效傳輸線原理圖如圖 2-1 所示。

圖 2-1 同軸電纜等效傳輸線原理圖

其中：tZ 表示任意一點的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各種情況時阻抗和反射系數的不同如下所示：1．當同軸電纜傳輸正常時，那么t cZ =Z 

， ρ =0 ，發射脈沖會被吸收，沒有回其中：tZ 表示任意一點的阻抗，cZ 表示特性阻抗。因此，在各種情況時阻抗和反射系數的不同如下所示：

1．當同軸電纜傳輸正常時，那么t cZ =Z ， ρ =0 ，發射脈沖會被吸收，沒有回

3．當同軸電纜傳輸短路（即為與其他介質接觸時）時，那么tZ =0 ， ρ = −1，同樣產生全反射，但是短路回波信號和發射信號具有相反的極性，短路回波示意圖如圖 2-3 所示。

  當脈沖信號在導波桿上傳輸時，如果碰上其他介質就會使該點的阻抗變化，從而反射系數也會發生變化，會產生回波信號。我們可以進一步計算發射脈沖和回波脈沖的時間差就能計算出發射電路到該介質接觸點的距離。
 

導波雷達測量系統原理：

    導波雷達液位計就是時域反射原理來進行測量的，測量過程我們分為信號傳播和整個測量系統來作介紹。

    導波雷達信號傳播示意圖如圖2-4所示。

    在機械機構上，儀表的表頭內部的收發電路會通過同軸射頻接插件和同軸電纜相連。同軸電纜的另一端將會在法蘭的位置與同軸導波桿連接。導波桿則是直接插入到罐體的介質內，導波桿的末端與罐底底部則是有一段距離的。

    根據左圖可以看到，電路板輸出的脈沖信號會通過同軸電纜，再在同軸導波桿上進行傳播。由2.1節的介紹，在同軸電纜和導波桿的連接處會首先發生斷路，進而一部分信號會產生一個頂部回波信號，但是仍有一部分信號還會繼續沿導波桿傳播。當信號與被測液體表面接觸時，其阻抗特性會發生變化，其一部分也會被反射，會再產生一個真正的液位回波信號。也會有另外一部分信號仍然會繼續向下傳播，***終會損耗在不斷發射中。液位計可以判斷出液位回波和頂部回波之間的時間差，根據這個時間差，我們用單片機進行計算就可以得到液位的高度。

 

    根據右圖所示，在罐體為空的時候，沒有液位就不會發生液位回波信號，但是仍然會有頂部回波信號，而且在導波桿的底部會斷路而產生一個的底部回波信號‘。

    假如罐體內有兩種不同的介質，由于密度不同這兩種介質會分別存在于液體的上部和下部。如果這兩種介質的介電常數大不相同，那么就可以通過回波的不同來判斷兩種介質的分界面，進而也可以得出這兩種介質的不同高度。由于脈沖信號是通過導波桿傳播，導波桿上的空氣、氣態的凝結不會影響性能，因此可以長時間測量低介電常數的產品。一般情況下被測液體的介電常數越大回波信號也就越強，也就更容易檢測出液位，比如水比丁烷更容易測量。

    假設電磁信號在介質中傳輸無損耗，則信號在其中的傳播速度可以表示為:

其中:c為電磁波在真空中的傳播速度(3×10八立方米m/s）。